Riassunto analitico
L'evoluzione delle normative sull'emissione di inquinanti ha spinto il settore off-road verso l'adozione di motori ibridi o elettrici, noti per le loro minori emissioni rispetto ai propulsori endotermici. Questa transizione rivoluzionaria riveste un'importanza cruciale nell'ambito dell'agricoltura, dove una parte significativa delle emissioni deriva dalla combustione dei motori diesel utilizzati nelle macchine agricole. In risposta a questa sfida, l'ingegneria si sta dirigendo verso soluzioni innovative e sostenibili. Tuttavia, la complessità del cambiamento è amplificata dalle specifiche esigenze dei mezzi utilizzati nei campi agricoli. I produttori si trovano di fronte alla sfida di sviluppare motori innovativi dal punto di vista ecologico, in grado di garantire potenza sufficiente, autonomia energetica adeguata e sistemi di ricarica delle batterie efficaci. L'elettrificazione, quindi, emerge come una delle strategie chiave per ridurre l'impatto ambientale nell'agricoltura. In quest'ottica di profonda innovazione e dinamica produttiva, la tesi si focalizza sull'ottimizzazione della struttura del telaio di un trattore elettrico di nuova generazione, utilizzando l’analisi degli elementi finiti per massimizzarne la resistenza, mantenendo un peso complessivo ottimale. Il lavoro di ricerca si propone di validare e ridurre la massa del telaio del trattore elettrico attraverso un processo di ottimizzazione topologica, integrando i vincoli di sforzo. Questa ricerca è stata condotta durante un tirocinio semestrale presso la sede di CNH Industrial a Modena, avvalendosi della collaborazione e del supporto delle persone che in essa lavorano.
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Abstract
The evolution of regulations concerning pollutant emissions has driven the off-road sector towards the adoption of hybrid or electric engines, known for their lower emissions compared to internal combustion engines. This revolutionary transition holds crucial significance in agriculture, where a significant portion of emissions stems from the combustion of diesel engines used in agricultural machinery. In response to this challenge, engineering is moving towards innovative and sustainable solutions. However, the complexity of this change is amplified by the specific requirements of machinery used in agricultural fields. Manufacturers face the challenge of developing ecologically innovative engines that can provide sufficient power, adequate energy autonomy, and effective battery recharging systems. Thus, electrification emerges as a key strategy to reduce environmental impact in agriculture. Within this context of profound innovation and dynamic production, the thesis focuses on optimizing the structure of a next-generation electric tractor chassis, using finite element analysis to maximize its strength while maintaining an optimal overall weight. The research aims to validate and reduce the chassis mass of the electric tractor through a topological optimization process, integrating stress constraints. This research was conducted during a six-month internship at CNH Industrial headquarters in Modena, benefiting from the collaboration and support of the individuals working there.
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